KR20110123759A - Pressure buffer, liquid jetting head, liquid jetting recording device, and method for buffering pressure - Google Patents
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Abstract
액체의 종류에 의하지 않고 정밀도 좋게 압력을 검출하여 제어할 수 있는 압력 완충기, 액체 분사 헤드, 및 액체 분사 기록 장치를 제공하는 것. 액체를 저류시키기 위한 오목부(91a) 및 오목부(91a)에 개구된 관로(93, 94)가 형성된 본체부(91)와, 오목부(91a)를 밀봉하도록 배치되고 오목부(91a)의 주연부(91c)에서 본체부(91)에 고정된 박막(96)과, 박막(96)과 접리 가능하며, 오목부(91a)의 내부에 배치된 기준 부재(97)와, 오목부(91a)에 저류되는 액체의 압력 변동에 수반하는 기준 부재(97)의 상대 위치의 변위를 기준 부재(97)에 대해서 비접촉으로 검출하는 루프 코일부(99)를 가지는 변위량 검출 수단을 구비한다.Providing a pressure buffer, a liquid jet head, and a liquid jet recording apparatus capable of detecting and controlling pressure with high precision regardless of the kind of liquid. The recess 91a for storing the liquid and the main body 91 formed with the conduits 93 and 94 formed in the recess 91a and the recess 91a are arranged to seal the recess 91a. The thin film 96 fixed to the main body 91 at the peripheral portion 91c, the reference member 97 and the recess 91a which are foldable with the thin film 96 and are arranged inside the recess 91a. And displacement amount detecting means having a loop coil portion 99 which detects the displacement of the relative position of the reference member 97 accompanying the pressure variation of the liquid stored in the non-contact with respect to the reference member 97.
Description
본 발명은, 압력 완충기, 액체 분사 헤드, 및 액체 분사 기록 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a pressure buffer, a liquid jet head, and a liquid jet recording apparatus.
종래부터, 피기록 매체에 액체를 분사하는 장치에는 복수의 분사구로부터 피기록 매체를 향해 액적을 분사하는 액체 분사 기록 장치가 알려져 있다. 액체 분사 기록 장치에는, 예를 들면 액체를 한 방울당 수~수십 피코 리터 정도의 액적으로서 분사하는 액체 분사 헤드를 구비한 것이 있다. 이러한 미소한 액적을 분사하는 액체 분사 헤드는, 양호한 액체 분사를 실현하기 위해서 분사구 내의 액체를 분사에 최적인 상태가 되도록 제어되어 있다. 여기서, 분사에 최적인 상태란 분사구 내의 액체의 압력이 부압이 되고 분사구 내부에서 메니스커스가 형성되어 있는 것이다. 이러한 압력 조정을 행하기 위해서, 액체 수용체로부터 액체 분사 헤드까지의 액체의 유로의 일부에 액체의 압력을 조정하는 수단이 설치된 장치가 알려져 있다. Background Art Conventionally, a liquid jet recording apparatus for jetting liquid droplets from a plurality of jets toward a recording medium is known as an apparatus for jetting liquid onto a recording medium. Some liquid jet recording apparatuses include a liquid jet head for ejecting liquid as droplets of about several to several hundred picoliters per drop, for example. The liquid jet head which injects such micro droplets is controlled so that the liquid in the injection port may be in an optimal state for jetting the liquid jet. Here, the optimal state for injection means that the pressure of the liquid in the injection port becomes negative pressure, and a meniscus is formed inside the injection port. In order to perform such a pressure adjustment, the apparatus provided with the means to adjust the pressure of a liquid in a part of the flow path of the liquid from a liquid container to a liquid jet head is known.
예를 들면, 특허 문헌 1에는, 액체 분사 헤드(인자 헤드)로부터 분사되는 액체의 압력을 조정하기 위한 구성을 구비한 잉크젯 기록 장치가 기재되어 있다. 이 잉크젯 기록 장치에는, 액체 수용체(잉크 탱크)에 수용된 액체의 일부가 저류되는 서브 탱크와, 서브 탱크로부터 액체 분사 헤드에 이를 때까지의 액체 공급로(잉크 공급로)로부터 분기되어 접속된 압력계가 설치되어 있다.For example,
이 잉크젯 기록 장치에 의하면, 액체 분사 헤드의 사용 상황에 따라 잉크의 압력을 제어할 수 있으므로, 잉크의 토출의 안정화 및 리필의 개선을 행할 수 있다. According to this ink jet recording apparatus, the pressure of the ink can be controlled in accordance with the use situation of the liquid jet head, so that the discharge of the ink can be stabilized and the refill can be improved.
그러나, 특허 문헌 1에 기재된 잉크젯 기록 장치에서는, 액체 공급로의 일부에서 분기된 관로에 압력계가 접속된 구성으로 되어 있으므로, 액체 공급로의 내부를 유통하는 액체의 일부가 압력계측으로 진입하고, 압력계에 접촉하는 일이 있다. 또한, 압력계로 연장되는 관로에 액체가 용이하게 진입하지 않도록 격벽 등을 설치해도 고속으로 이동하는 액체 분사 헤드에 의해 발생하는 진동 때문에 액체가 압력계측으로 비산하는 경우가 있다. 이 경우, 압력계에 부착한 액체가 증점 혹은 고체화함으로써 압력계에 있어서의 검출 정밀도가 저하할 가능성이 있다. 이 경우, 액체 분사 헤드에 공급되는 액체의 압력이 적절히 제어되지 않기 때문에 액체를 분사하는 정밀도가 저하하고, 기록 품질에 영향을 주어 버린다고 하는 문제가 있다.However, in the inkjet recording apparatus described in
또, 근래의 잉크젯 프린터에 있어서는, 포스터나 간판의 표면을 인쇄할 때에, 광대한 인쇄 범위를 인쇄할 수 있는 대형 인쇄 장치가 이용되는 일이 많고, 특정의 분야에 있어서 장치가 대형화하는 경향이 있다. 이러한 대형 인쇄 장치에 있어서는, 소형의 인쇄 장치와 비교하여, 분사하는 액체를 저류한 액체 수용체로부터 액체 분사 헤드까지의 거리가 멀어지고, 액체 분사 헤드에 액체를 공급하는 유로의 유로 길이가 길어진다. 그 때문에 대형의 장치에 있어서는, 액체에 걸리는 유로 압력 손실이 증대하고, 액체 분사 환경에 적절한 압력을 유지한 액체가 액체 분사 헤드에 공급되는 것을 방해해 버릴 가능성이 있다. 그 때문에, 액체 분사 헤드에 있어서의 액체의 압력값를 정확하게 설정하려면, 액체 분사 헤드에 있어서의 압력값을 정밀도 좋게 측정하고, 적정한 압력을 유지한 액체를 공급하는 것이 필요하다. In recent inkjet printers, when printing the surface of a poster or a signboard, a large-format printing apparatus capable of printing an extensive printing range is often used, and the apparatus tends to be enlarged in a specific field. . In such a large-sized printing apparatus, the distance from the liquid container storing the liquid to be injected to the liquid ejecting head is longer than that of the small printing apparatus, and the flow path length of the flow path for supplying the liquid to the liquid ejecting head becomes longer. Therefore, in a large apparatus, there exists a possibility that the flow path pressure loss to a liquid may increase, and the liquid which maintained the pressure suitable for a liquid injection environment may be prevented from supplying to a liquid injection head. Therefore, in order to set the pressure value of the liquid in a liquid injection head correctly, it is necessary to measure the pressure value in a liquid injection head with high precision, and to supply the liquid which maintained the appropriate pressure.
또, 액체 분사 헤드를 구비하는 캐리지가 인쇄 범위를 주사하는 경우, 액체 수용체와 액체 분사 헤드를 연통하는 유로가, 캐리지의 이동에 따라서 변위를 반복하기 때문에, 유로 내에 존재하는 액체에 압력 부하가 걸린다. 그 경우, 유로의 하류에 위치하는 액체 분사 헤드에 있어서는, 압력 부하의 영향을 받은 액체가 공급되게 되고, 액체를 분사하는 환경에 적절한 압력을 유지하는 것이 곤란해진다. 통상, 이러한 액체에 걸리는 압력 부하는, 압력 완충기에 의해 저감되지만, 여전히, 유로 길이의 증대에 의한 압력 손실의 영향이 액체에 주어지고, 적절한 인쇄 환경의 실현을 방해해 버린다. Moreover, when the carriage provided with the liquid ejection head scans the printing range, the flow path communicating the liquid container with the liquid ejection head repeats the displacement in accordance with the movement of the carriage, so that a pressure load is applied to the liquid present in the flow path. . In that case, in the liquid jet head located downstream of the flow path, the liquid affected by the pressure load is supplied, and it becomes difficult to maintain an appropriate pressure in the environment in which the liquid is injected. Usually, the pressure load on such a liquid is reduced by the pressure buffer, but still, the influence of the pressure loss due to the increase in the flow path length is given to the liquid, which hinders the realization of an appropriate printing environment.
또한, 상술과 같은 인쇄 범위의 증대에 따라서, 액체 분사 헤드를 구비한 캐리지의 주사 범위도 증대하므로, 압력 완충 장치의 압력 부하를 저감하는 능력을 초과한 액체가 액체 분사 헤드에 공급될 가능성이 있고, 장치의 대형화에 의한 인쇄 환경의 악화가 전망된다. In addition, with the increase in the printing range as described above, the scanning range of the carriage with the liquid ejecting head also increases, so that a liquid exceeding the ability to reduce the pressure load of the pressure buffer device may be supplied to the liquid ejecting head. The deterioration of the printing environment is expected due to the enlargement of the device.
이상대로, 인쇄 장치에 있어서의 고등의 인쇄 환경을 정돈하기 위해서는, 액체 분사 헤드에 있어서의 액체의 압력을 정확하게 측정하여 파악하는 것이 급선무이다. As described above, in order to prepare a higher printing environment in the printing apparatus, it is urgently necessary to accurately measure and grasp the pressure of the liquid in the liquid jet head.
본 발명은, 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 액체의 종류에 의하지 않고 정밀도 좋게 압력을 검출하여 제어할 수 있는 압력 완충기, 액체 분사 헤드, 및 액체 분사 기록 장치의 제공을 도모하는 것에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a pressure buffer, a liquid jet head, and a liquid jet recording apparatus capable of detecting and controlling pressure with high accuracy regardless of the type of liquid. have.
상기 과제를 해결하기 위해서, 이 발명은 이하의 수단을 제안하고 있다.In order to solve the said subject, this invention has proposed the following means.
본 발명의 압력 완충기는, 액체를 저류시키기 위한 오목부 및 상기 오목부에 개구된 관로가 형성된 본체부와, 상기 오목부를 밀봉하도록 배치되고 상기 오목부의 주연부에서 상기 본체부에 고정된 박막과, 상기 박막과 접리 가능하며, 상기 오목부의 내부에 배치된 기준 부재와, 상기 오목부에 저류되는 상기 액체의 압력 변동에 수반하는 상기 기준 부재의 상대 위치의 변위를 상기 기준 부재에 대해서 비접촉으로 검출하는 변위량 검출 수단을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다. The pressure buffer of the present invention includes a main body portion having a concave portion for storing liquid and a conduit opened in the concave portion, a thin film disposed to seal the concave portion and fixed to the main body portion at the periphery of the concave portion, A displacement amount which is foldable with a thin film and detects a non-contact displacement of the reference member disposed inside the recess and the relative position of the reference member accompanying the pressure variation of the liquid stored in the recess with respect to the reference member. It is characterized by including a detection means.
이 발명에 의하면, 오목부와 박막에 의해, 액체가 저류되는 공간이 형성되고, 액체의 압력 변동에 수반하여 이 공간이 신축된다. 박막과 접리 가능하며, 상기 오목부의 내부에 배치된 기준 부재는 이 신축에 연동하여 오목부에 대해서 상대 이동하고, 압력 변동이 발생하기 전과 후에서 그 상대 위치 관계에 변위가 발생되어 있다. 변위량 검출 수단은, 기준 부재에 대해서 비접촉으로 액체의 압력 변동을 검출한다. 따라서, 액체의 종류에 의하지 않고 소정의 검출 정밀도를 유지할 수 있다. According to this invention, the space where a liquid is stored is formed by the recessed part and the thin film, and this space is expanded and contracted with the pressure fluctuation of the liquid. The reference member, which is foldable with the thin film, is disposed relative to the recess in association with the expansion and contraction, and displacement occurs in the relative positional relationship before and after the pressure fluctuation occurs. The displacement amount detecting means detects a pressure change of the liquid in a non-contact manner with respect to the reference member. Therefore, the predetermined detection accuracy can be maintained regardless of the kind of the liquid.
또, 본 발명의 압력 완충기는, 상기 본체부에 고정되고 적어도 상기 오목부를 덮는 커버를 더 구비하는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the pressure shock absorber of this invention is further provided with the cover which is fixed to the said main-body part and covers at least the said recessed part.
이 경우, 커버가 구비되어 있으므로, 압력 완충기의 주위의 물체로부터의 노이즈가 차폐되고, 액체의 압력 변동이 검출될 때의 검출 정밀도의 흔들림을 억제할 수 있다. In this case, since the cover is provided, the noise from the object around the pressure buffer is shielded, and the shaking of the detection accuracy when the pressure change of the liquid is detected can be suppressed.
또, 본 발명의 압력 완충기는, 상기 변위량 검출 수단이, 상기 커버의 상기 오목부측의 면 상에서 상기 기준 부재에 대향하도록 고정된 변위량 센서를 가지는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the pressure buffer of this invention has a displacement amount sensor fixed so that the said displacement amount detection means may face the said reference member on the surface of the said recessed part side of the said cover.
이 경우, 변위량 센서가 커버의 오목부측의 면 상에 배치되어 있으므로, 변위량 센서와 기준 부재가 함께 커버와 본체부에 의해 밀폐된 공간 내에 위치되어 있다. 따라서, 커버 및 본체부의 외부로부터의 노이즈를 적합하게 억제할 수 있다. 또, 압력 완충기의 외부에 돌출되는 부재를 삭감할 수 있고, 또한 변위량 센서가 외부에 노출되지 않기 때문에, 압력 완충기의 설치시나 사용시 등에 있어서 의도하지 않게 변위량 센서가 파손되는 것을 억제할 수 있다. In this case, since the displacement sensor is disposed on the surface on the concave side of the cover, the displacement sensor and the reference member are located together in the space sealed by the cover and the main body. Therefore, noise from the outside of the cover and the main body portion can be appropriately suppressed. Moreover, since the member which protrudes to the outside of a pressure shock absorber can be reduced, and a displacement sensor is not exposed to the outside, it can suppress that an displacement sensor unintentionally breaks at the time of installation, use, etc. of a pressure buffer.
또, 본 발명의 압력 완충기는, 상기 오목부의 내부에서 상기 기준 부재와 상기 본체부의 사이에 개재되고, 상기 기준 부재의 두께 방향으로 탄성 변형 가능한 탄성 가압 부재를 더 구비하는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the pressure shock absorber of this invention is further provided with the elastic press member interposed between the said reference member and the said main body part inside the said recessed part, and elastically deformable in the thickness direction of the said reference member.
이 경우, 탄성 가압 부재에 의해 오목부와 기준 부재의 위치 관계가 정해지므로, 오목부에 대한 기준 부재의 기울기나 위치 어긋남이 억제되어 있다.In this case, since the positional relationship of a recessed part and a reference member is determined by an elastic pressing member, the inclination and position shift of the reference member with respect to a recessed part are suppressed.
또, 탄성 가압 부재에 의해 기준 부재와 오목부는, 탄성 가압 부재가 자연 상태에 있을 때, 혹은 규정의 압력이 걸려 있을 때의 위치 관계를 기준으로 하여 변동하게 된다. 이 때문에, 액체의 압력에 큰 변동이 발생했을 때에는 탄성 가압 부재의 복원력에 의해 기준이 되는 위치 관계로 복원된다. 따라서, 압력 변동이 발생되고 나서 압력 변동을 억제하는 힘을 일으키기 까지의 타임 래그가 저감되고, 액체의 압력을 정밀도 좋게 조정할 수 있다. The reference member and the concave portion are caused to change based on the positional relationship when the elastic pressing member is in a natural state or when a prescribed pressure is applied by the elastic pressing member. For this reason, when a big fluctuation | variation generate | occur | produces in a liquid, it is restored to the positional relationship used as a reference | standard by the restoring force of an elastic pressing member. Therefore, the time lag from the occurrence of the pressure fluctuation to the generation of the force for suppressing the pressure fluctuation is reduced, and the pressure of the liquid can be adjusted precisely.
또, 본 발명의 압력 완충기는, 상기 변위량 센서에 전기적으로 접속되어 상기 변위량 센서에 발생하는 신호의 변화를 검출하여 외부로 송신하는 센서 회로부를 더 구비하는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the pressure buffer of this invention further includes the sensor circuit part which is electrically connected to the said displacement sensor, and detects the change of the signal which generate | occur | produces in the said displacement sensor, and transmits it to the outside.
이 경우, 압력 완충기에 센서 회로부가 설치되어 있으므로, 압력 완충기로부터 센서 회로부까지의 회로 길이를 단축할 수 있다. 이 때문에, 변위량 센서에 발생하는 신호의 변화에 대한 외부의 노이즈의 혼입이 억제되고, 보다 정밀도 좋게 신호를 검출할 수 있다. In this case, since the sensor circuit part is provided in the pressure buffer, the circuit length from the pressure buffer to the sensor circuit part can be shortened. For this reason, mixing of external noise with respect to the change of the signal which generate | occur | produces in a displacement sensor is suppressed, and a signal can be detected more accurately.
또, 본 발명의 압력 완충기는, 상기 센서 회로부가 상기 본체부와 상기 커버의 사이에 생기는 공간의 내부에 배치되어 있는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the said pressure buffer of this invention is arrange | positioned inside the space which arises between the said main body part and the said cover.
이 경우, 센서 회로부가 본체부와 커버의 사이에 있으므로, 기준 부재와 변위량 센서의 사이의 변위량을 검출하는 수단이 모두 본체부와 커버의 사이에 배치되어 있다. 따라서, 압력 완충기의 외부 형상을 단순화할 수 있고, 압력 완충기의 설치 등에 있어서의 조작이 간편해진다.In this case, since the sensor circuit portion is between the main body portion and the cover, all means for detecting the amount of displacement between the reference member and the displacement sensor are disposed between the main body portion and the cover. Therefore, the external shape of a pressure buffer can be simplified, and operation in installation of a pressure buffer etc. becomes easy.
또, 본 발명의 압력 완충기는, 상기 기준 부재가 자성체 또는 도체를 함유하고, 상기 변위량 센서가 상기 기준 부재에 평행한 면 내에서 선재가 루프 형상으로 감긴 루프 코일부를 가지는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the pressure shock absorber of this invention has the loop coil part by which the said reference member contains a magnetic substance or a conductor, and the said displacement amount sensor was wound in the loop shape in the plane parallel to the said reference member.
이 경우, 기준 부재가 루프 코일부에 대해서 상대적으로 이동되었을 때에, 그 변위량에 따라서 유도 전류가 생긴다. 그러자, 이 유도 전류에 기초하여 루프 코일에 대해서 기준 부재가 어느 정도 변위되었는지가 정량적으로 검지된다. 또, 자성체 또는 도체와 루프 코일을 가지고 구성되어 있으므로 제조 코스트를 억제할 수 있다. In this case, when the reference member is moved relative to the loop coil portion, an induced current is generated in accordance with the displacement amount. Then, how much the reference member is displaced with respect to the loop coil based on this induced current is quantitatively detected. Moreover, since it is comprised with a magnetic substance or a conductor, and a loop coil, manufacturing cost can be held down.
또, 본 발명의 압력 완충기는, 상기 커버와 상기 변위량 센서의 사이에 자성체 또는 도체를 함유하는 자성체층 또는 도체층을 가지는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the pressure buffer of this invention has a magnetic body layer or conductor layer containing a magnetic body or a conductor between the said cover and the said displacement sensor.
이 경우, 커버와 변위량 센서의 사이에 설치된 자성체층 또는 도체층이 쉴드가 되고, 변위량 센서와 기준 부재의 사이에 발생하는 자계가 커버를 투과하여 확산되는 것이 억제되어 있다. 따라서 변위량 센서와 기준 부재의 위치 관계의 변위를 정밀도 좋게 검출할 수 있다. 또, 자성체층 또는 도체층에 의해 커버의 외부로부터의 자력선의 영향을 저감할 수 있으므로 변위량 센서로의 노이즈의 혼입을 억제할 수 있다.In this case, the magnetic body layer or the conductor layer provided between the cover and the displacement sensor is shielded, and the diffusion of the magnetic field generated between the displacement sensor and the reference member through the cover is suppressed. Therefore, the displacement of the positional relationship of the displacement sensor and the reference member can be detected with high accuracy. In addition, since the influence of the magnetic lines of force from the outside of the cover can be reduced by the magnetic layer or the conductor layer, the mixing of noise into the displacement sensor can be suppressed.
또, 상기 커버는 자성체 또는 도체를 함유해도 된다. Moreover, the said cover may contain a magnetic body or a conductor.
이 경우, 커버가 전자기적인 쉴드로서 기능하므로, 외부로부터의 자력선의 영향을 적합하게 억제할 수 있고, 변위량 센서로의 노이즈의 혼입이 억제된다. 또, 쉴드로서 커버와 다른 부재를 준비할 필요가 없기 때문에 구성을 간략화할 수 있다.In this case, since the cover functions as an electromagnetic shield, the influence of the magnetic force lines from the outside can be appropriately suppressed, and the mixing of noise into the displacement sensor is suppressed. Moreover, since it is not necessary to prepare a cover and another member as a shield, a structure can be simplified.
또, 상기 기준 부재는, 적어도 1개의 구멍을 가지는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the said reference member has at least 1 hole.
이 경우, 구멍이 형성된 분만큼 기준 부재가 경량이 되므로, 액체의 압력 변동으로의 추종성이 높아진다. 따라서 액체의 압력 변동에 따라서 변위량 센서에 대해서 신속하게 상대 이동된다. 따라서 액체의 압력 변동이 발생되고 나서 액체의 압력 변동이 검지될 때까지의 타임 래그가 저감된다. In this case, since the reference member becomes lighter by the amount where the hole is formed, the followability to the pressure fluctuation of the liquid is increased. Therefore, the relative movement of the displacement sensor is rapidly performed in response to the pressure variation of the liquid. Therefore, the time lag from the pressure fluctuation of the liquid until the pressure fluctuation of the liquid is detected is reduced.
본 발명의 액체 분사 헤드는, 본 발명의 압력 완충기와, 상기 액체를 분사하는 복수의 분사구를 가지며 상기 관로 중 어느 하나에 접속된 분사부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.The liquid jet head of the present invention includes the pressure shock absorber of the present invention and a jetting part connected to any one of the conduits, each having a plurality of injection ports for injecting the liquid.
이 발명에 의하면, 압력 완충기와 분사부가 조합되어 있으므로 분사부에 있어서의 액체의 압력과 압력 완충기에 걸리는 압력의 차가 적다. 따라서, 실제로 분사되는 액체의 압력과의 오차가 저감되고, 분사구로부터 분사되는 액체의 압력을 정밀도 좋게 조정할 수 있다. According to this invention, since the pressure buffer and the injection part are combined, the difference between the pressure of the liquid in the injection part and the pressure applied to the pressure buffer is small. Therefore, the error with the pressure of the liquid actually injected can be reduced, and the pressure of the liquid injected from the injection port can be adjusted precisely.
본 발명의 액체 분사 기록 장치는, 본 발명의 액체 분사 헤드와, 상기 액체를 수용하는 액체 수용체와, 상기 액체 수용체와 상기 압력 완충기의 사이에 접속되고 상기 액체를 유통시키는 액체 공급관과, 상기 액체 공급관의 일부에 접속되어 상기 압력 완충기에 의해 검출된 압력값에 기초하여 상기 액체 공급관의 내부의 액체를 가압 이동시키는 펌프 모터를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.The liquid ejecting recording apparatus of the present invention includes a liquid ejecting head of the present invention, a liquid container accommodating the liquid, a liquid supply pipe connected between the liquid container and the pressure buffer and circulating the liquid, and the liquid supply pipe. And a pump motor connected to a part of the pump to pressurize and move the liquid inside the liquid supply pipe based on the pressure value detected by the pressure buffer.
이 발명에 의하면, 액체 공급관의 내부의 액체를 가압 이동시킴으로써 상기 압력 완충기에서 검출된 압력을 조정 목표가 되는 압력으로 조정할 수 있다. 또, 펌프 모터는 액체를 압력 완충기측 혹은 그 반대측으로 적당한 방향으로 가압 이동할 수 있으므로 압력 완충기에 걸리는 압력을 적합하게 증감시킬 수 있다.According to this invention, the pressure detected by the said pressure buffer can be adjusted to the pressure used as an adjustment target by carrying out the pressure movement of the liquid inside a liquid supply pipe. In addition, the pump motor can move the liquid under pressure in the proper direction toward the pressure buffer side or the opposite side, so that the pressure applied to the pressure buffer can be increased or decreased appropriately.
또, 본 발명의 액체 분사 기록 장치는 상기 분사부를 상기 액체가 분사되는 피기록 매체에 대향시키면서 왕복 이동시키는 이동 기구와, 상기 피기록 매체를 상기 분사부와 일정한 거리를 가지고 반송하는 반송 기구를 더 구비해도 된다. Further, the liquid jet recording apparatus of the present invention further comprises a moving mechanism for reciprocating the jetting part while facing the recording medium onto which the liquid is ejected, and a conveying mechanism for conveying the recording medium at a constant distance from the jetting part. You may provide it.
본 발명의 압력 완충 방법은, 액체를 저류시키기 위한 오목부 및 상기 오목부에 개구된 관로가 형성된 본체부와, 상기 오목부를 밀봉하도록 배치되고 상기 오목부의 주연부에서 상기 본체부에 고정된 박막과, 상기 박막과 접리 가능하며, 상기 오목부의 내부에 배치된 기준 부재와, 상기 오목부에 저류되는 상기 액체의 압력 변동에 수반하는 상기 기준 부재의 상대 위치의 변위를 상기 기준 부재에 대해서 비접촉으로 검출하는 변위량 검출 수단을 구비하는 압력 완충기를 이용한 것을 특징으로 하고 있다.The pressure buffering method of the present invention includes a main body portion having a concave portion for storing liquid and a conduit opened in the concave portion, a thin film disposed to seal the concave portion and fixed to the main body portion at the periphery of the concave portion, A non-contact detection of a displacement of the reference member which is collapsible with the thin film and disposed in the recess, and the relative position of the reference member accompanying the pressure variation of the liquid stored in the recess, with respect to the reference member A pressure buffer provided with a displacement amount detecting means is used.
이 발명에 의하면, 오목부와 박막에 의해, 액체가 저류되는 공간이 형성되고, 액체의 압력 변동에 수반하여 이 공간이 신축된다. 박막과 접리 가능하며, 상기 오목부의 내부에 배치된 기준 부재는 이 신축에 연동하여 오목부에 대해서 상대 이동하고, 압력 변동이 발생되기 전과 후에서 그 상대 위치 관계에 변위가 발생되어 있다. 변위량 검출 수단은, 기준 부재에 대해서 비접촉으로 액체의 압력 변동을 검출한다. 따라서, 액체의 종류에 의하지 않고 소정의 검출 정밀도를 유지할 수 있다. According to this invention, the space where a liquid is stored is formed by the recessed part and the thin film, and this space is expanded and contracted with the pressure fluctuation of the liquid. The reference member, which is foldable with the thin film, is disposed relative to the recess in conjunction with the expansion and contraction, and displacement occurs in the relative positional relationship before and after the pressure fluctuation occurs. The displacement amount detecting means detects a pressure change of the liquid in a non-contact manner with respect to the reference member. Therefore, the predetermined detection accuracy can be maintained regardless of the kind of the liquid.
또한, 본 발명의 압력 완충 방법은, 상술한 압력 완충 방법으로서, 상기 변위량 검출 수단에 구비하는 그 변위에 기초하여 압력값을 산출하는 변위 압력 산출 수단과, 상기 압력값이 0㎪ 내지 -2㎪의 범위가 되도록 제어하는 압력 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.Moreover, the pressure buffering method of this invention is a pressure buffering method mentioned above, displacement pressure calculation means which calculates a pressure value based on the displacement with which the said displacement amount detection means is equipped, and the said pressure value is 0 kPa--2 kPa. It is characterized by including a pressure control means for controlling to be in the range of.
이 발명에 의하면, 액체의 압력값이 원하는 범위에 존재하도록 제어할 수 있는 압력 제어 수단을 구비함으로써, 액체 분사 기록에 있어서의 액체 분사 헤드의 수두치(水頭値)를 관리할 수 있다. According to this invention, by providing the pressure control means which can control so that the pressure value of a liquid exists in a desired range, the head value of the liquid jet head in liquid jet recording can be managed.
본 발명의 압력 완충기, 액체 분사 헤드, 및 액체 분사 기록 장치에 의하면, 압력 완충기에 공급되는 액체의 압력 변동을 기준 부재의 위치의 변위로서 기준 부재에 대해서 비접촉으로 정량적으로 검출할 수 있다. 따라서, 액체의 종류에 의하지 않고 정밀도 좋게 압력을 검출하여 제어할 수 있다. According to the pressure buffer, the liquid jet head, and the liquid jet recording apparatus of the present invention, the pressure variation of the liquid supplied to the pressure buffer can be quantitatively detected non-contact with respect to the reference member as the displacement of the position of the reference member. Therefore, the pressure can be detected and controlled with high accuracy regardless of the kind of the liquid.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 액체 분사 기록 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 제1 실시 형태의 액체 분사 헤드를 나타내는 사시도이다. (b)는 (a)를 일부 파단하여 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태의 압력 완충기를 나타내는 정면도이다.
도 4는 그 압력 완충기를 나타내는 후면도이다.
도 5는 그 압력 완충기를 분해하여 나타내는 사시도이다.
도 6은 그 압력 완충기의 일부의 구성을 나타내는 후면도이다.
도 7은 도 4의 A-A단면도이다.
도 8은 본 발명의 액체 분사 기록 장치에 있어서의 변위량 검출 수단의 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시 형태의 액체 분사 기록 장치의 사용시의 압력 완충기를 나타내는 단면도이다.
도 10은 그 압력 완충기의 사용시의 일과정을 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 형태의 압력 완충기를 나타내는 단면도이다.
도 12는 그 압력 완충기의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시 형태의 압력 완충기를 나타내는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 압력 완충기의 다른 구성예를 나타내는 설명도이다.
도 15는 본 발명의 압력 완충기의 다른 구성예를 나타내는 단면도이다.1 is a perspective view showing a liquid jet recording apparatus of a first embodiment of the present invention.
Fig. 2A is a perspective view showing the liquid jet head of the first embodiment of the present invention. (b) is a perspective view which shows (a) partially broken.
It is a front view which shows the pressure shock absorber of 1st embodiment of this invention.
4 is a rear view showing the pressure buffer.
Fig. 5 is a perspective view showing the pressure buffer decomposed.
Fig. 6 is a rear view showing the configuration of a part of the pressure buffer.
7 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 4.
8 is a block diagram showing an example of the configuration of the displacement amount detecting means in the liquid jet recording apparatus of the present invention.
Fig. 9 is a sectional view showing a pressure buffer at the time of use of the liquid jet recording apparatus of the first embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view showing a routine in using the pressure buffer.
It is sectional drawing which shows the pressure buffer of 2nd Embodiment of this invention.
It is sectional drawing which shows the modification of the pressure buffer.
It is sectional drawing which shows the pressure buffer of 3rd embodiment of this invention.
It is explanatory drawing which shows the other structural example of the pressure shock absorber of this invention.
It is sectional drawing which shows the other structural example of the pressure shock absorber of this invention.
(제1 실시 형태)(1st embodiment)
이하, 본 발명의 제1 실시 형태의 압력 완충기, 액체 분사 헤드, 및 액체 분사 기록 장치에 대해서 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the pressure buffer, the liquid jet head, and the liquid jet recording apparatus of 1st Embodiment of this invention are demonstrated with reference to FIGS.
도 1은, 액체 분사 기록 장치를 나타내는 사시도이다. 액체 분사 기록 장치(1)는, 종이 등의 피기록 매체(S)를 반송하는 한 쌍의 반송 수단(2, 3)과, 피기록 매체(S)에 액체를 분사하는 액체 분사 헤드(4)와, 액체 분사 헤드(4)에 액체를 공급하는 액체 공급 수단(5)과, 액체 분사 헤드(4)를 피기록 매체(S)의 반송 방향(주주사 방향)과 대략 직교하는 방향(부주사 방향)으로 주사시키는 주사 수단(6)을 구비하고 있다. 이하, 부주사 방향을 X방향, 주주사 방향을 Y방향, 그리고 X방향 및 Y방향으로 함께 직교하는 방향을 Z방향으로 하여 설명한다. 1 is a perspective view showing a liquid jet recording apparatus. The liquid
한 쌍의 반송 수단(2, 3)은, 각각 부주사 방향으로 연장되어 설치된 그리드 롤러(20, 30)와, 그리드 롤러(20, 30)의 각각에 평행하게 연장되는 핀치 롤러(21, 31)와, 자세히는 도시하지 않지만 그리드 롤러(20, 30)를 축둘레로 회전 동작시키는 모터 등의 구동 기구를 구비하고 있다. The pair of conveying
액체 공급 수단(5)은, 액체가 수용된 액체 수용체(50)와, 액체 수용체(50)와 액체 분사 헤드(4)를 접속하는 액체 공급관(51)을 구비하고 있다. 액체 수용체(50)는, 복수 구비되어 있고, 구체적으로는, 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙의 4종류의 액체가 수용된 액체 탱크(50Y, 50M, 50C, 50B)가 나란히 설치되어 있다. 액체 탱크(50Y, 50M, 50C, 50B)의 각각에는 펌프 모터(M)가 설치되어 있고, 액체를 액체 공급관(51)을 통해서 액체 분사 헤드(4)에 가압 이동할 수 있다. 액체 공급관(51)은, 액체 분사 헤드(4)(캐리지 유닛(62))의 동작에 대응 가능한 가요성을 가지는 플렉서블 호스로 이루어진다.The liquid supply means 5 is provided with the
주사 수단(6)은, 부주사 방향으로 연장되어 설치된 한 쌍의 가이드 레일(60, 61)과, 한 쌍의 가이드 레일(60, 61)을 따라 슬라이딩 가능한 캐리지 유닛(62)과, 캐리지 유닛(62)을 부주사 방향으로 이동시키는 구동 기구(63)를 구비하고 있다. 구동 기구(63)는, 한 쌍의 가이드 레일(60, 61)의 사이에 설치된 한 쌍의 풀리(64, 65)와, 한 쌍의 풀리(64, 65) 사이에 감긴 무단 벨트(66)와, 한쪽의 풀리(64)를 회전 구동시키는 구동 모터(67)를 구비하고 있다. The scanning means 6 includes a pair of
한 쌍의 풀리(64, 65)는, 한 쌍의 가이드 레일(60, 61)의 양단부간에 각각 설치되어 있고, 부주사 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 무단 벨트(66)는 한 쌍의 가이드 레일(60, 61) 간에 설치되어 있고, 이 무단 벨트에는 캐리지 유닛(62)이 연결되어 있다. 캐리지 유닛(62)의 기단부(62a)에는 복수의 액체 분사 헤드(4)가 탑재되어 있고, 구체적으로는, 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙의 4종류의 액체에 개별적으로 대응하는 액체 분사 헤드(4Y, 4M, 4C, 4B)가 부주사 방향으로 나란히 탑재되어 있다. The pair of
도 2(a)는, 액체 분사 헤드(4)를 나타내는 사시도이며, 도 2(b)는 도 2(a)를 일부 파단하여 나타내는 사시도이다. 도 2(a) 및 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 액체 분사 헤드(4)는, 피기록 매체(S)(도 1 참조)에 대해서 액체를 분사하는 분사부(70)와, 분사부(70)와 전기적으로 접속된 제어 회로 기판(80)과, 분사부(70)와 액체 공급관(51)의 사이에 개재되어 액체 공급관(51)으로부터 분사부(70)로 액체의 압력 변동을 완충하면서 유통시키는 압력 완충기(90)를 베이스(41, 42) 상에 구비한다. 또한, 베이스(41, 42)는 일체 성형으로 되어 있어도 된다. FIG. 2 (a) is a perspective view showing the
분사부(70)는, 압력 완충기(90)에 접속부(72)를 개재하여 접속된 유로 기판(71)과, 주주사 방향으로 나란히 배치된 세라믹제의 플레이트 등을 가지며 액체를 액적으로 하여 피기록 매체(S)로 분사시키는 액츄에이터(73)와, 액츄에이터(73)와 제어 회로 기판(80)에 전기적으로 접속되고 액츄에이터(73)의 압전 소자에 대해서 구동 신호를 전송하기 위한 플렉서블 배선(74)을 구비한다. The
제어 회로 기판(80)은, 액체 분사 기록 장치(1)의 본체 제어부(100)(도시 생략)로부터의 픽셀 데이터 등의 신호에 기초하여 액츄에이터(73)의 구동 펄스를 생성하는 제어 수단(81)과, 제어 회로 기판(80)에 설치된 서브 기판(82)을 구비한다. 또, 서브 기판(82) 상에는, 압력 완충기(90)로부터 연장되는 커넥터(95)(자세히는 후술)와 접속된 소켓(85)과, 소켓(85)에 전기적으로 접속된 센서 회로부(83)와, 센서 회로부(83)와 본체 제어부(100)를 접속하기 위한 소켓(84)을 구비한다. The
압력 완충기(90)는, 본체부(91)와 커버(92)가 접속되어 형성되어 있고, 본체부(91)가 베이스(42)에 고정 가능하다. 또, 본체부(91)에는, 액체 공급관(51)에 착탈 가능하고 수밀하게 부착된 접속부(93)와 분사부(70)의 접속부(72)와 착탈 가능하고 수밀하게 부착된 접속부(94)가 형성되어 있다. The
도 3은 압력 완충기(90)의 정면도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 압력 완충기(90)는, 커버(92)의 중간부(92a)를 둘러싸도록 복수 개소에 나사 고정 고정부(92b)를 가지며 수밀하게 구성되어 있다. 3 is a front view of the
도 4는 압력 완충기(90)의 후면도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 본체부(91)에는 구멍(91b)이 형성되어 있고, 구멍(91b)으로부터는 리드 선을 가지는 커넥터(95)가 연장되어 있다. 커넥터(95)는 도시하지 않은 2개의 단자를 가지며 각각이 소켓(85)에 있어서 전기적으로 접속 가능하다.4 is a rear view of the
도 5는, 압력 완충기(90)을 분해하여 나타내는 사시도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 압력 완충기(90)는, 커버(92)와 본체부(91)의 사이에, 커버(92)로부터 본체부(91)를 향해 박막(96), 기준 부재(97), 및 탄성 가압 부재(98)가 이 순서대로 설치되어 있다. 또한, 커버(92)에는, 본 실시 형태의 변위량 센서인 루프 코일부(99)가 고정되어 있다. 5 is a perspective view showing the
박막(96)은, 가요성을 가지는 막이며, 액체 수용체(50)로부터 공급되는 액체에 대해서 부식 내성 등을 가지는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 또, 박막(96)은 본체부(91)의 오목부(91a)의 외측인 주연부(91c)에 고정되고, 오목부(91a)를 밀봉하고 있다. 또한, 자세히는 도시하고 있지 않지만, 접속부(93)와 접속부(94)는 모두 오목부(91a)와 박막(96)으로 형성된 공극에 개구되어 있다. The
기준 부재(97)는, 예를 들면 스테인리스강 등으로 이루어지는 판재에 구멍(97a)이 형성된 것을 채용할 수 있다. 기준 부재(97)는 오목부(91a)의 내부에 배치됨과 더불어, 박막(96)과 접리 가능하게 설치되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 기준 부재(97)에는 구멍(97a)이 형성되어 있음으로써 경량화가 도모되어 있지만, 구멍(97a)이 형성되어 있지 않은 판재나, 환봉강이나 각봉강의 조합 등에 의해 구성되어도 된다. As the
탄성 가압 부재(98)는, 일단이 오목부(91a)에 접촉되고, 타단이 기준 부재(97)에 접촉되어 있다. 또, 자세히는 후술하지만, 탄성 가압 부재(98)는 그 자연 상태에 있어서 기준 부재(97)를 소정 위치에 지지하고 있다. 탄성 가압 부재(98)로서는, 도 5에 나타내는 바와 같은 코일 스프링을 채용할 수 있다. 또, 코일 스프링 이외에도, 판 스프링, 토션 스프링, 혹은 에어쿠션 기구 등을 채용할 수도 있다. One end of the elastic pressing
도 6은 커버(92)의 배면을 나타내는 도면이며, 커버(92) 및 루프 코일부(99)를 나타내고 그 외를 생략한 도면이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 변위량 센서로서 루프 코일부(99)를 가진다. 이 루프 코일부(99)는 기준 부재(97)의 외형과 거의 같은 형상으로 감긴 리드 선을 가지고 있다. 이 리드 선의 각각의 단부는 인출부(92c)로 인출된 후에 도 4에 나타내는 구멍(91b)으로부터 외부로 연장되고, 커넥터(95)에 접속되어 있다. FIG. 6: is a figure which shows the back surface of the
도 7은, 도 4의 A-A단면도이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 커버(92) 및 박막(96)은 본체부(91)에 고정되어 있다. 탄성 가압 부재(98)는, 박막(96)과 오목부(91a)의 사이의 공간이 대기압과 등압일 때에, 기준 부재(97)를 개재하여 박막(96)이 커버(92)측으로 오프셋된 상태가 되도록 조정되어 있다.FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 4. FIG. As shown in FIG. 7, the
여기서, 도 5 및 도 7을 이용하여, 커버(92)의 기능을 설명한다. 커버(92)는 도 5 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 박막(96)을 덮도록 형성되어 있고, 박막(96)을 사이에 끼고, 오목부(91a)의 반대측에 형성되어 있다. 이 커버(92)의 역할은, 박막(96)과 오목부(91a)의 사이에 충전되는 액체에 과도한 압력이 더해진 경우에 발휘된다. 즉, 압력 완충기(90)의 내부에 충전되어 있는 액체에 압력이 더해지면, 박막(96)이 커버(92)측으로 휨 변형된다. 박막(96)은 가요성을 가지는 막이기 때문에, 휨의 허용 범위에서는 휨 변형할 수 있지만, 허용치를 넘은 과도한 압력이 액체에 더해진 경우, 박막(96)은 파손되고 충전되어 있던 액체는 외부로 누출되어 버릴 가능성이 있다. 그래서, 커버(92)가 부착되어 있음으로써, 박막(96)이 소정 거리 이상 휨 변형되는 것을 억제할 수 있다. 5 and 7, the function of the
도 8은, 본 실시 형태의 액체 분사 기록 장치(1)에 있어서의 변위량 검출 수단의 구성예를 나타내는 블럭도이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 변위량 검출 수단(183)은, 변위량 센서인 루프 코일부(99)와, 루프 코일부(99)에 대해서 신호를 송수신하는 센서 회로부(83)에 의해 구성되어 있다. 8 is a block diagram showing an example of the configuration of the displacement amount detecting means in the liquid
센서 회로부(83)는, 소정의 기준 신호를 생성하여 외부에 발신하는 발신기(83a)와, 외부로부터 입력된 신호 중 전압 성분을 변경하는 오프셋 회로(83b)와, 오프셋 회로(83b)에서 생성된 신호를 증폭하는 증폭 회로(83c)와, 증폭 회로(83c)에서 증폭된 신호로부터 노이즈 성분을 제거하는 필터 회로(83d)를 구비하고 있다. The
또, 필터 회로(83d)에서 노이즈가 제거된 신호는, 도 2에 나타내는 소켓(84)에 접속되는 도시하지 않는 배선을 통해 본체 제어부(100)로 송신되거나, 혹은 본체 제어부(100)에 의해 참조되고, 예를 들면 펌프 모터(M)를 이용하여 액체의 압력을 조정하기 위해서 압력 제어 회로(100a) 등이 참조하는 압력값으로서 사용된다. In addition, the signal from which the noise was removed by the
이상에 설명하는 구성의, 본 실시 형태의 압력 완충기, 액체 분사 헤드, 액체 분사 기록 장치의 작용에 대해서, 도 9 내지 도 14를 참조하면서 설명을 행한다. The operation of the pressure buffer, the liquid jet head, and the liquid jet recording apparatus of the present embodiment having the configuration described above will be described with reference to FIGS. 9 to 14.
도 9는, 압력 완충기(90)의 사용시에 있어서의 위치 관계를 도 4의 A-A선에 있어서의 단면으로서 나타낸 단면도이다. 9 is a cross-sectional view showing the positional relationship when the
도 9에 나타내는 바와 같이, 압력 완충기(90)의 사용시에는, 박막(96)과 오목부(91a)의 사이(이하, 공극(O)으로 칭한다)에는, 액체 수용체(50)로부터 공급된 액체가 충전되어 있다. 이 때, 공극(O)에 있어서의 액체의 압력은 대기압보다도 저압이다. 이 때문에, 공극(O)을 둘러싸는 오목부(91a) 및 박막(96)의 면에는 공극(O)의 안쪽을 향하는 압력이 발생되어 있다. 그 결과, 가요성을 가지는 박막(96)에 의해 기준 부재(97)가 초기 위치(P)로부터 기준선(Q)까지 이동된다. 기준선(Q)은, 액체 분사 기록 장치(1)에 있어서 액체를 분사 가능하게 대기하고 있는 상태에 있어서의 기준 부재(97)의 위치이다. As shown in FIG. 9, at the time of use of the
본 실시 형태에서는 기준선(Q)은 본체부(91)와 커버(92)의 경계선과 일치하고, 이것은 박막(96)에 발생하는 장력이 가장 작은 위치 관계에 있다.In the present embodiment, the reference line Q coincides with the boundary between the
도 10은, 액체 분사 기록 장치(1)의 사용시에 있어서의 압력 완충기(90)의 동작을 나타내는 단면도이다. 도 10은 도 4에 나타내는 A-A선에 있어서의 단면을 나타내고 있다.10 is a cross-sectional view showing the operation of the
액체 분사 기록 장치(1)의 사용시는, 도 1에 나타내는 캐리지 유닛(62)이 가이드 레일(60, 61)에 따라 슬라이딩 이동되므로 부주사 방향으로 왕복 직선 운동 된다. 또, 캐리지 유닛(62)의 동작에 따라, 액체 분사 헤드(4)도 이와 같이 왕복 직선 운동된다.In the use of the liquid
이 때, 압력 완충기(90)나 액체 공급관(51)에 전달되는 진동에 의해 압력 완충기(90)의 공극(O)에 저류된 액체에는 압력 변동이 발생되어 있다. At this time, pressure fluctuations occur in the liquid stored in the space O of the
도 10에 나타내는 바와 같이, 공극(O)에 있어서의 압력 변동에 의해 액체의 압력은 오목부(91a), 박막(96), 기준 부재(97)의 각각에 걸리고, 가요성을 가지는 박막(96)이 변형되어 공극(O)이 신축된다. 이 때, 박막(96)에 있어서 기준 부재(97)가 배치된 부분에서는 기준 부재(97)가 L1방향으로 평행 이동 되도록 동작된다. As shown in FIG. 10, the pressure of the liquid is applied to the
여기서, 본체부(91)에 커버(92)가 고정되어 있고, 커버(92)에는 루프 코일부(99)가 고정되어 있으므로, 기준 부재(97)의 평행 이동은, 즉 기준 부재(97)가 루프 코일부(99)에 대해서 근접 혹은 이간하는 동작이다. 이 때, 상술의 발신기(83a)로부터 루프 코일부(99)에 걸린 기준 신호는 루프 코일부(99)와 기준 부재(97)의 거리의 변위에 따라 임피던스의 변화로서 센서 회로부(83)로 전해진다.Here, since the
따라서, 액체의 압력 변동은, 기준 부재(97)의 변위로서 센서 회로부(83)에서 검출되고, 본체 제어부(100)에 있어서의 압력 제어 회로(100a)에 의해, 기준 부재(97)가 기준선(Q)에 위치하고 있을 때의 임피던스와의 차분이 해소되도록 펌프 모터(M)가 구동된다. 그 결과, 펌프 모터(M)의 동작에 의해 액체 공급관(51)의 내부에 유통하는 액체의 압력이 조정되고, 이로 인해 압력 완충기(90)의 공극(O)에 있어서의 액체의 압력도 조정된다.Therefore, the pressure fluctuation of the liquid is detected by the
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 압력 완충기(90)에 의하면, 오목부(91a)와 박막(96)에 의해, 액체가 저류되는 공극(O)이 형성되고, 액체의 압력 변동에 수반하여 이 공극(O)이 신축된다. 공극(O)의 신축은 기준 부재(97)와 루프 코일부(99)의 거리의 변위로서 출력된다. 따라서, 액체에 대해서 비접촉으로 액체의 압력 변동을 검출할 수 있다.As described above, according to the
종래의 압력 검지 수단에서는, 압력 검지 수단과 액체가 접촉되었을 때에 압력 검지 수단이 부식되거나 동작 불량을 일으키거나 하는 경우가 있고, 액체와 압력 검지 수단과 조합의 상성(相性)이 있었다. 이에 대해서, 본 발명에서는, 액체에 대해서 비접촉으로 액체의 압력 변동을 검출할 수 있으므로 액체의 종류에 의하지 않고 소정의 검출 정밀도를 유지할 수 있다. In the conventional pressure detecting means, when the pressure detecting means and the liquid come into contact with each other, the pressure detecting means may corrode or cause a malfunction, and there is a compatibility between the liquid and the pressure detecting means. In contrast, in the present invention, since the pressure fluctuation of the liquid can be detected without contacting the liquid, the predetermined detection accuracy can be maintained regardless of the kind of the liquid.
또, 압력 완충기(90)가 오목부(91a)를 덮는 커버(92)를 구비하고 있으므로, 상술한 박막(96)의 휨 변형을 억제하는 기능에 더하여, 압력 완충기(90)의 주위의 물체로부터의 노이즈의 전달이 억제되어 있다. 특히, 본 실시 형태의 액체 분사 기록 장치와 같이 복수의 압력 완충기(90)가 나란히 배치되어 있는 경우라도, 서로의 기준 부재(97)의 동작에 의한 자력의 간섭이 감소되어, 액체의 압력 변동이 검출될 때의 검출 정밀도의 흔들림을 억제할 수 있다. Moreover, since the
또, 압력 완충기(90)가 탄성 가압 부재(98)를 구비하고 있으므로, 탄성 가압 부재(98)에 의해 오목부(91a)와 기준 부재(97)의 위치 관계가 정해지므로, 오목부(91a)에 대한 기준 부재(97)의 기울기나 위치 어긋남이 억제되어 있다.Moreover, since the
또, 액체의 압력에 큰 변동이 발생했을 때에는 탄성 가압 부재(98)의 복원력에 의해 기준 부재(97)의 위치가 기준선(Q)까지 되돌려진다. 따라서, 압력 변동이 발생되고 나서 압력 변동을 억제하는 힘을 일으키기까지의 타임 래그가 저감되고, 액체의 압력을 정밀도 좋게 조정할 수 있다. In addition, when a large fluctuation occurs in the pressure of the liquid, the position of the
(제2 실시 형태)(2nd embodiment)
다음에, 본 발명의 제2 실시 형태의 압력 완충기에 대해서 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 각 실시 형태에 있어서, 상술한 제1 실시 형태의 압력 완충기(90)와 구성을 공통으로 하는 개소에는 동일 부호를 붙여, 설명을 생략하기로 한다.Next, the pressure shock absorber of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 and 12. In addition, in each embodiment described below, the place where the structure is common to the
본 실시 형태의 압력 완충기(190)는, 커버(92)와 루프 코일부(99)의 사이에 자성체층(199)이 설치되어 있는 점에서 제1 실시 형태의 압력 완충기(90)와 구성이 다르다. The
자성체층(199)은, 커버(92)보다도 투자율이 높은 층이며, 예를 들면 페라이트의 분말을 함유하는 시트나, 페라이트로 이루어지는 판, 혹은 퍼멀로이를 함유하는 것을 채용할 수 있다.The
본 실시 형태에서는 자성체층(199)이 설치되어 있으므로 루프 코일부(99)에 있어서의 인덕턴스가 커지고, 기준 부재(97)의 위치의 변위를 검출할 때의 분해능을 높일 수 있다.In this embodiment, since the
또한, 본 실시 형태에서는, 자성체를 함유하는 자성체층(199)을 구비하는 구성으로서 설명했지만, 자성체층(199)에 대신하여 도체를 함유하는 도체층을 구비하는 구성이어도 같은 효과를 나타낼 수 있다.In addition, in this embodiment, although it demonstrated as a structure provided with the
(변형예 1)(Modification 1)
이하에서는, 제2 실시 형태의 압력 완충기(190)의 변형예에 대해서 도 12를 참조하여 설명한다. 도 12는, 본 실시 형태의 압력 완충기(190)의 변형예인 압력 완충기(290)를 나타내는 단면도이다.Hereinafter, the modification of the
본 변형예에서는 도 12에 나타내는 바와 같이, 커버(92)에 대신하여 커버(292)를 구비하고 있다. 상술의 압력 완충기(190)에서는, 커버(92)와 자성체층(199)은 각각 다른 부재인 구성이지만, 압력 완충기(290)에 있어서는 커버는 자성체층을 겸하고 있다. 즉, 커버(92)보다도 투자율이 높은 자성체층(199)과 같은 소재를 함유하여 형성된 커버(292)가 본체부(91)에 고정되어 있다.In this modification, as shown in FIG. 12, the
본 변형예에서도 압력 완충기(190)와 같이 기준 부재(97)의 위치의 변위를 검출할 때의 분해능을 높일 수 있다.Also in this modified example, the resolution at the time of detecting the displacement of the position of the
또한, 본 변형예 1에서는, 투자율이 높은 자성체층(199)와 같은 소재를 함유하여 형성된 커버(292)로서 설명했지만, 이 커버(292)가 도체를 함유하여 형성되어 있어도 같은 효과를 나타낼 수 있다. In addition, in this
(제3 실시 형태)(Third embodiment)
다음에, 본 발명의 제3 실시 형태의 압력 완충기에 대해서 도 13을 참조하여 설명한다.Next, the pressure buffer of the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도 13은, 본 실시 형태의 압력 완충기(390)를 나타내는 단면도이다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 압력 완충기(390)는, 센서 회로부(83)에 대신하여, 본체부(91)와 커버(92)의 사이에 생기는 공간의 내부에 배치된 센서 회로부(383)를 구비한다.13 is a cross-sectional view showing the
센서 회로부(383)는 커버(92)와 루프 코일부(99)의 사이에 개재된 기판(382)에 부착되어 있고, 박막(96)에 의해 액체와의 접촉이 억제된 위치 관계에 있다.The
이러한 구성이어도, 센서 회로부(83)가 본체부(91)와 커버(92)의 사이에 있으므로, 기준 부재(97)와 루프 코일부(99)의 사이의 변위량을 검출하는 수단이 모두 본체부(91)와 커버(92)의 사이에 배치되어 있다. 따라서, 압력 완충기(390)의 외부 형상을 단순화할 수 있고, 압력 완충기의 부착 등에 있어서의 조작이 간편해진다. Even in such a configuration, since the
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 상술했지만, 구체적인 구성은 이 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 변경 등도 포함된다.As mentioned above, although embodiment of this invention was described above with reference to drawings, the specific structure is not limited to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
예를 들면, 상기의 각 실시 형태에 있어서 설명한 특징적인 구성은, 각 실시 형태의 사이에 적절하게 조합하여 실시할 수 있다. For example, the characteristic structure demonstrated in said each embodiment can be implemented combining suitably between each embodiment.
또, 본 발명의 제1 실시 형태에서는, 센서 회로부(83)는 제어 회로 기판(80) 상의 서브 기판(82)에 배치되어 있는 구성을 채용했지만, 이것에 한정하지 않고, 서브 기판(82) 상에 구성된 부재가 압력 완충기(90)에 부착되어 있어도 된다. 이 경우, 압력 완충기(90)에 센서 회로부(83)가 설치되어 있으므로, 압력 완충기(90)로부터 센서 회로부(83)까지의 회로 길이를 단축할 수 있다. 이 때문에, 루프 코일부(99)에 발생하는 신호의 변화에 대한 외부의 노이즈의 혼입이 억제되고, 보다 정밀도 좋게 신호를 검출할 수 있다. Moreover, in the 1st Embodiment of this invention, although the
또, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서, 루프 코일부(99)를 공극(O)에 배치할 수도 있다. 예를 들면 본체부(91)의 오목부(91a)에 루프 코일부(99)를 고정해도 기준 부재(97)와의 거리의 변화를 검출할 수 있다. 또한, 이 경우에 한해서는, 루프 코일부(99)는 액체에 의해 부식되지 않는 도체로 이루어지는 구성, 혹은 액체로부터의 보호층을 가지는 구성으로 한정된다.Moreover, in 1st Embodiment of this invention, the
또, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서, 기준 부재(97)로서 예를 들면 스테인리스강 등으로 이루어지는 판부재를 이용하고, 탄성 가압 부재(98)로서 예를 들면 코일 스프링을 채용하고, 각각 별도의 부재로서 나타냈지만, 기준 부재와 탄성 가압 부재를 동일 부재로 할 수도 있다. 예를 들면, 도 15에 나타내는 바와 같이 기준 부재(97a)의 경사부(97b)가 도 5에 나타내는 박막(96)측으로부터 오목부(91a)측으로 경사지고, 경사부(97b)의 선단부(97c)가 오목부(91a)에 접리 가능하게 설치되어 있는 형상을 실시하는 것이 가능하다. 구체적으로, 선단부(97c)는 오목부(91a)에 고정되지 않고, 경사부(97b)가 그 탄성력에 의해, 상술한 탄성 가압 부재의 역할을 담당하는 구조로 하고 있다. 이 경우, 선단부(97c)와 오목부(91a) 및 기준 부재(97a)와 박막(96)이 각각 항상 접하도록, 경사부(97b)가 탄성 가압되어 있다.Moreover, in 1st Embodiment of this invention, the board member which consists of stainless steel etc. is used as the
또한, 도 15에 나타내지 않지만 도 5에 나타내는 커버(92)와 박막(96)의 사이에, 루프 코일부(99)로부터 인출된 플렉서블 기판과 스페이서를 설치해도 된다.Although not shown in FIG. 15, a flexible substrate and a spacer drawn out from the
플렉서블 기판의 일단은, 도 5에 나타내는 루프 코일부(99)에 접속되어 있고, 타단은 리드선을 가지는 커넥터로서 도시를 생략한 헤드에 위치하는 제어 회로 기판에 접속되어 있다. 이와 같이 제어 회로 기판을 개재하여, 루프 코일부(99)로부터 수신한 신호를 액체 분사 기록 장치(1)의 제어부에 송신하고 있다.One end of the flexible substrate is connected to the
또, 도 15에 나타내지 않지만 도 5에 나타내는 커버(92)와 루프 코일부(99)의 사이에 센서 회로부를 개재한 제3 실시 형태의 변형예로서, 루프 코일부(99)로서 나타내는 구성은 루프 코일과 센서 회로부가 일체로 된 구성이어도 된다. 그래서, 센서 회로부가 커버(92)에 맞닿지 않도록 스페이서를 설치해도 상관없다. In addition, although not shown in FIG. 15, the structure shown as the
또, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서, 도 8에 나타내는 블럭도를 이용하여 변위량 검출 수단을 나타냈지만, 이 변위량에 기초하여 압력값을 산출하는 구성을 구비해도 된다. 즉, 도 8에 나타내는 본체 제어부(100)의 내부에 도시하지 않는 변위·압력 산출 기구를 구비하고, 필터 회로(83d)로부터 수신한 신호에 기초하여, 압력값을 산출하는 것으로 해도 된다. 이 경우는, 변위·압력 산출 기구가 그 압력값을 압력 제어 회로(100a)에 공급하는 것으로 해도 된다. 또한, 이 때의 압력값에 대해서 역치를 설정하고, 공극(O)에 있어서의 액체의 압력값이 0㎪ 내지 -2㎪의 범위에 존재하도록 펌프 모터(M)를 제어해도 된다. 또한, 이 형태는 액체 분사 헤드(4)의 토출부에 있어서의 액체 수용체(50)와의 수두치를 제어하는데 있어서 매우 유효한 수단이다. Moreover, in 1st Embodiment of this invention, although the displacement amount detection means was shown using the block diagram shown in FIG. 8, you may be provided with the structure which calculates a pressure value based on this displacement amount. That is, the displacement / pressure calculation mechanism which is not shown in the inside of the main
또, 본 발명의 제3 실시 형태에서는, 센서 회로부(383)는, 액체와 접촉하지 않는 부분으로서 커버(92)와 박막(96)의 사이에 배치되어 있는 구성을 채용했지만, 센서 회로부(83)에 액체로부터 보호하는 보호층이 설치된 구성이면 센서 회로부(83)가 액체와 접촉하는 부분, 즉 공극(O)에 위치하는 구성으로 할 수도 있다.Moreover, in the 3rd Embodiment of this invention, although the
또, 본 발명의 제3 실시 형태에서는, 센서 회로부(383)가 본체부(91)와 커버(92)의 사이에 생기는 공간의 내부에 배치되어 있는 구성을 나타냈다. 자세하게는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 본체부(91)와 커버(92)의 사이에 생기는 공간에, 기판(382)을 설치하고, 기판(382)에 센서 회로부(383)를 배치하는 구성을 나타냈다. 또한, 자성체층(199)과 루프 코일부(99)는 기판(382)의 센서 회로부(383)가 설치되어 있는 반대측의 면에 형성되어 있다. 본 발명에서는, 이 형태에 한정하지 않고, 커버의 평면에 기판을 배치하고, 그 기판에 센서 회로부를 설치하고, 또한 상기 기판에 있어서의 기준 부재와 대향하는 위치에 자성체층 또는 도체층과 루프 코일부를 설치하고, 상기 기판의 일면측에 센서 회로부, 자성체층 또는 도체층, 및 루프 코일부가 함께 배치된 구성을 채용해도 된다. 이러한 형태를 채용함으로써, 압력 완충기의 공간절약화를 도모할 수 있다. Moreover, in 3rd Embodiment of this invention, the structure which the
또, 예를 들면 도 15에 나타내는 바와 같이 루프 코일부(99)에 대신하여 커버(492)의 외표면측에 배치된 루프 코일부(499)를 구비하는 구성도 생각할 수 있다. 이 경우, 커버(492)는 수지 재료로 형성되어 있어도 상관없다. 즉, 예를 들면 본 발명의 제2 실시 형태의 변형예 1에 있어서, 커버(292)는 자성체 또는 도체임을 기재했지만, 루프 코일부(499)가 도 15에 나타내는 바와 같이 커버(492)의 외측에 형성되어 있는 경우는, 커버(492)가 수지 재료이면, 기준 부재(97)의 변위를 감지하기 쉽다. 물론, 커버(492)는 자성체 또는 도체여도 상관없다.For example, as shown in FIG. 15, the structure provided with the
또, 본 발명의 실시 형태에 있어서는, 액체의 충전에 관해서, 펌프 모터(M)를 이용하여 가압 충전하는 방식을 설명했지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 즉, 액체 분사 기록 장치(1)에 구비되어 있는 펌프로서, 액체 분사 헤드(4)가 액체를 분사하는 분사면에 대향하는 위치에 설치되어 있는 흡인 캡과, 그 흡인 캡에 접속되는 흡인 펌프를 사용해도 상관없다. 이러한 구성에서는, 그 흡인 캡을 상술의 분사면에 맞닿게 하고, 흡인 펌프에 의해 흡인함으로써 액체를 액체 분사 헤드(4)에 충전한다. Moreover, in embodiment of this invention, although the system of pressurized charging using the pump motor M was demonstrated regarding liquid filling, it is not limited to this structure. That is, as a pump provided in the liquid
1:액체 분사 기록 장치 4:액체 분사 헤드
51:액체 공급관 83, 383:센서 회로부(변위량 검출 수단)
90, 190, 290, 390:압력 완충기
91:본체부 91a:오목부
92, 292, 492:커버 93:접속부(관로)
94:접속부(관로) 96:박막
97:기준 부재 98:탄성 가압 부재
99, 499:루프 코일부(변위량 센서)
199:자성체층 M:펌프 모터 1: liquid jet recording device 4: liquid jet head
51:
90, 190, 290, 390: Pressure buffer
91:
92, 292, 492: Cover 93: Connection (pipe)
94: connection part (pipe) 96: thin film
97: reference member 98: elastic pressing member
99, 499: loop coil part (displacement amount sensor)
199: magnetic layer M: pump motor
Claims (15)
상기 오목부를 밀봉하도록 배치되고 상기 오목부의 주연부에서 상기 본체부에 고정된 박막과,
상기 박막과 접리 가능하며, 상기 오목부의 내부에 배치된 기준 부재와,
상기 오목부에 저류되는 상기 액체의 압력 변동에 수반하는 상기 기준 부재의 상대 위치의 변위를 상기 기준 부재에 대해서 비접촉으로 검출하는 변위량 검출 수단을 구비하는, 압력 완충기. A main body portion having a concave portion for storing liquid and a conduit opened in the concave portion;
A thin film disposed to seal the recess and fixed to the main body at a periphery of the recess;
A reference member foldable with the thin film, the reference member disposed inside the recess,
And a displacement amount detecting means for detecting, in a non-contact manner, a displacement of the relative position of the reference member accompanying the pressure variation of the liquid stored in the recess.
상기 본체부에 고정되고 적어도 상기 오목부를 덮는 커버를 더 구비하는, 압력 완충기. The method according to claim 1,
And a cover fixed to said body portion and covering at least said recessed portion.
상기 변위량 검출 수단이, 상기 커버의 상기 오목부측의 면 상에서 상기 기준 부재에 대향하도록 고정된 변위량 센서를 갖는, 압력 완충기. The method according to claim 1,
And the displacement amount detecting means has a displacement amount sensor fixed to face the reference member on the surface of the recess side of the cover.
상기 오목부의 내부에서 상기 기준 부재와 상기 본체부의 사이에 개재되고, 상기 기준 부재의 두께 방향으로 탄성 변형 가능한 탄성 가압 부재를 더 구비하는, 압력 완충기. The method according to any one of claims 1 to 3,
A pressure shock absorber further comprising an elastic pressing member interposed between the reference member and the body portion inside the recessed portion and capable of elastically deforming in the thickness direction of the reference member.
상기 변위량 센서에 전기적으로 접속되어 상기 변위량 센서에 발생하는 신호의 변화를 검출하여 외부로 송신하는 센서 회로부를 더 구비하는, 압력 완충기. The method according to claim 3 or 4,
And a sensor circuit portion electrically connected to the displacement sensor and configured to detect a change in a signal generated by the displacement sensor and transmit it to the outside.
상기 센서 회로부가 상기 본체부와 상기 커버의 사이에 생기는 공간의 내부에 배치되어 있는, 압력 완충기. The method according to claim 5,
The pressure buffer of the said sensor circuit part is arrange | positioned inside the space which arises between the said main body part and the said cover.
상기 기준 부재가 자성체 또는 도체를 함유하고,
상기 변위량 센서가 상기 기준 부재에 평행한 면 내에서 선재가 루프 형상으로 감긴 루프 코일부를 갖는, 압력 완충기. The method according to any one of claims 2 to 6,
The reference member contains a magnetic body or a conductor,
And the displacement coil has a loop coil portion in which a wire rod is wound in a loop shape in a plane parallel to the reference member.
상기 커버와 상기 변위량 센서의 사이에 자성체 또는 도체를 함유하는 자성체층 또는 도체층을 갖는, 압력 완충기. The method according to claim 7,
And a magnetic layer or a conductor layer containing a magnetic body or a conductor between the cover and the displacement sensor.
상기 커버가 자성체 또는 도체를 함유하는, 압력 완충기. The method according to claim 7 or 8,
And the cover contains a magnetic material or a conductor.
상기 기준 부재가 적어도 1개의 구멍을 갖는, 압력 완충기. The method according to any one of claims 1 to 9,
And the reference member has at least one hole.
상기 액체를 분사하는 복수의 분사구를 가지며 상기 관로의 어느 하나에 접속된 분사부를 구비하는, 액체 분사 헤드. The pressure buffer of any one of Claims 1-9,
A liquid ejecting head having a plurality of ejection openings for ejecting the liquid and comprising an ejecting section connected to any one of the conduits.
상기 액체를 수용하는 액체 수용체와,
상기 액체 수용체와 상기 압력 완충기의 사이에 접속되고 상기 액체를 유통시키는 액체 공급관과,
상기 유통 관로의 일부에 접속되어 상기 압력 완충기에 의해 검출된 압력값에 기초하여 상기 유통 관로의 내부의 액체를 가압 이동 또는 흡인 이동시키는 펌프 모터를 구비하는, 액체 분사 기록 장치. A liquid jet head according to claim 11,
A liquid container containing the liquid,
A liquid supply pipe connected between the liquid container and the pressure buffer to distribute the liquid;
And a pump motor connected to a part of the circulation conduit to pressurize or suck the liquid inside the distribution conduit based on the pressure value detected by the pressure buffer.
상기 분사부를 상기 액체가 분사되는 피기록 매체에 대향시키면서 왕복 이동시키는 이동 기구와,
상기 피기록 매체를 상기 분사부와 일정한 거리를 가지고 반송하는 반송 기구를 더 구비하는, 액체 분사 기록 장치. The method of claim 12,
A moving mechanism for reciprocating while injecting the jetting portion against a recording medium onto which the liquid is injected;
And a conveying mechanism for conveying the recording medium at a constant distance from the ejecting section.
상기 변위량 검출 수단에 구비하는 그 변위에 기초하여 압력값을 산출하는 변위 압력 산출 수단과,
상기 압력값이 0㎪ 내지 -2㎪의 범위가 되도록 제어하는 압력 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 압력 완충 방법.The method according to claim 14,
Displacement pressure calculation means for calculating a pressure value based on the displacement provided in the displacement amount detecting means;
And pressure control means for controlling the pressure value so as to be in a range of 0 kPa to -2 kPa.
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